DE10247925A1 - Optical sensor - Google Patents

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Abstract

Bei einem Sensor, bei dem Lichtstrahlen in verschiedene Richtungen ausgesandt, an gegebenenfalls vorhandenen Objekten reflektiert, wieder empfangen und nach Richtung und Laufzeit im Sinne einer dreidimensionalen Abbildung der Objekte ausgewertet werden, sind zur Erzeugung der Lichtstrahlen Lichtquellen in Form einer zweidimensionalen Matrix angeordnet.In the case of a sensor in which light beams are emitted in different directions, reflected on any objects that may be present, received again and evaluated in terms of a three-dimensional representation of the objects according to direction and propagation time, light sources are arranged in the form of a two-dimensional matrix in order to generate the light beams.

Description

Stand der TechnikState of technology

Die Erfindung betrifft einen Sensor, bei dem Lichtstrahlen in verschiedene Richtungen ausgesandt, an gegebenenfalls vorhandenen Objekten reflektiert, wieder empfangen und nach Richtung und Laufzeit im Sinne einer dreidimensionalen Abbildung der Objekte ausgewertet werden.The invention relates to a sensor, in which light rays are emitted in different directions any existing objects reflected, received again and according to direction and duration in the sense of a three-dimensional Mapping of objects can be evaluated.

Sensoren nach der Gattung des Hauptanspruchs sind unter der Bezeichnung Lidar-Sensoren (= Light Detection and Ranging) bekannt und auf dem Markt verfügbar. Dabei wird zwischen zwei verschiedenen Bauweisen unterschieden, nämlich Sensoren mit fester Messstrahlanordnung in einer beispielsweise horizontalen Ebene und solchen mit einer mechanischen Strahlschwenkung, beispielsweise durch Spiegel. Die Mechanik erlaubt zwar eine feinere Winkelauflösung, als dies bei einer festen zeilenförmigen Messstrahlanordnung möglich ist, weist jedoch die bekannten Nachteile einer mechanischen Lösung, nämlich Empfindlichkeit gegen mechanische Beanspruchung, Abnutzung und relativ aufwändige Herstellung auf.Sensors according to the genus of the main claim are called Lidar sensors (= Light Detection and Ranging) known and available on the market. It is between two different types of construction, namely sensors with a fixed measuring beam arrangement in a horizontal plane, for example, and those with a mechanical beam swiveling, for example through mirrors. The Mechanics allow a finer angular resolution than with a fixed one line-shaped Measuring beam arrangement possible has, however, the known disadvantages of a mechanical solution, namely sensitivity against mechanical stress, wear and tear and relatively complex manufacture on.

Die bekannten Lidar-Sensoren können für Assistenzsysteme für Kraftfahrzeuge auf der Basis von Umfeldsensoren, zur Objekt-Detektion und zur Messung von Abständen und Relativgeschwindigkeiten verwendet werden. Zur Zeit steht die Funktion ACC (= adaptive cruise control, auch unter Marken wie Abstandsregeltempomat und Distronic bekannt geworden) im Vordergrund, wobei ein Messbereich von circa 3m bis 120m bei schmalem Öffnungswinkel erforderlich ist. Im automobilen Bereich können eine Reihe von Funktionen irn Nahbereich bis zu 30m Entfernung wie "Low Speed Following", "Blind Spot Detection", "Backing Aid" oder "PreCrash" mit Lidar-Sensoren realisiert werden, wenn ein breiter Erfassungsbereich sowohl horizontal als auch vertikal mit einer genügend hohen Winkelauflösung in beiden Richtungen vorhanden ist.The well-known lidar sensors can be used for assistance systems for motor vehicles based on environment sensors, for object detection and measurement of distances and relative speeds are used. At the moment the ACC function (= adaptive cruise control, also under brands such as cruise control and Distronic)) in the foreground, with a measuring range of 3m to 120m required with a narrow opening angle is. Can in the automotive sector a range of functions in close range up to 30m away such as "Low Speed Following", "Blind Spot Detection", "Backing Aid" or "PreCrash" with lidar sensors can be realized when a wide detection area is both horizontal as well vertically with one enough high angular resolution is present in both directions.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, hierfür einen Sensor anzugeben, der insbesondere den Anforderungen im Automobilbau bezüglich der Fertigbarkeit, der Zuverlässigkeit, der Robustheit und der Lebensdauer genügt.Object of the present invention is for this specify a sensor that particularly meets the requirements in automotive engineering in terms of manufacturability, reliability, the robustness and durability are sufficient.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Bei dem erfindungsgemäßen Sensor wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass zur Erzeugung der Lichtstrahlen Lichtquellen in Form einer zweidimensionalen Matrix angeordnet sind.In the sensor according to the invention this task is solved by that to generate the light rays light sources in the form of a two-dimensional matrix are arranged.

Der erfindungsgemäße Sensor weist eine gesteigerte Lebensdauer auch unter rauben Umweltbedingungen, beispielsweise Vibration, durch das Fehlen mechanisch bewegter Teile auf. Außerdem ist durch planaren Aufbau der Lichtquellen und gegebenenfalls von optischen Einrichtungen auf einer Leiterplatte der Fertigungsaufwand gering.The sensor according to the invention has an increased Lifespan even under harsh environmental conditions, for example Vibration due to the lack of mechanically moving parts. It is also through planar structure of the light sources and possibly of optical ones Facilities on a printed circuit board the manufacturing effort low.

Bei bestimmten Anwendungen kann es vorteilhaft sein, wenn die Lichtquellen unterschiedliche Abstände voneinander aufweisen.In certain applications it can be advantageous if the light sources have different distances from one another exhibit.

Bezüglich einer leichten Herstellbarkeit des erfindungsgemäßen Sensors mit Hilfe von erhältlichen Bauteilen kann gemäß einer Weiterbildung vorgesehen sein, dass die Lichtquellen auf zeilenförmigen Baugruppen angeordnet sind. Es sind jedoch durchaus Fertigungsmethoden bekannt, die erlauben, dass die Lichtquellen als einzelne Bauelemente auf einer Leiterplatte montiert sind, beispielsweise in Chip-on-Board-Technik.Regarding ease of manufacture of the sensor according to the invention with the help of available Components can be according to a Further training can be provided that the light sources on line-shaped assemblies are arranged. However, manufacturing methods are well known which allow the light sources to act as individual components are mounted on a circuit board, for example using chip-on-board technology.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass die einzelnen Lichtquellen innerhalb jeweils einer Spalte zick-zack-artig versetzt sind.Another development of the invention is that the individual light sources within each of a column are offset in a zigzag fashion.

Neben den vorgenannten Vorteilen weist eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Sensors den Vorteil einer hohen Flexibilität dadurch auf, dass die Lichtquellen unabhängig voneinander ansteuerbar sind.In addition to the advantages mentioned above an embodiment of the sensor according to the invention has the advantage of high flexibility in that the light sources can be controlled independently of one another are.

So kann beispielsweise der Erfassungsbereich im Betrieb sehr schnell der Fahrsituation bzw. der Objekt-Szene angepasst werden, so dass beispielsweise schnell bewegte Objekte gezielt verfolgt werden können. Diese Fähigkeit ist insbesondere für sicherheitsrelevante Funktionen, wie PreCrash, wichtig.For example, the detection area in operation very quickly the driving situation or the object scene be adjusted so that, for example, fast moving objects can be targeted. That ability is especially for security related Functions like PreCrash important.

Zur elektronischen Ansteuerung der einzelnen Lichtquellen stehen geeignete zu programmierende Prozessoren und weitere elektronische Schaltungen zur Verfügung. So kann beispielsweise die Art der Ansteuerung der Lichtquellen im laufenden Betrieb sehr schnell geändert werden, beispielsweise kann in mehrere Mess-Modi mit verschiedenen Winkelerfassungsbereichen und Messzykluszeiten je nach Anforderung umgeschaltet werden. So kann ein vollständiges Abtasten des gesamten Bereichs durch zeilenweises Scannen der Messstrahlen bei relativ langen Zykluszeiten erfolgen. Alternativ ist eine Zeilen- oder Spaltenabtastung in bestimmter Höhe und Breite möglich. Schließlich können einzelne Messstrahlen zur genauen und schnellen Verfolgung einzelner Objekte erzeugt werden. Dadurch kann die gleichzeitige Bedienung verschiedener Funktionen, wie beispielsweise Low-Speed-Following und PreCrash, durch koordinierte Umschaltung zwischen den verschiedenen Mess-Modi eines einzelnen Sensors erfolgen.For electronic control of the Individual light sources are available with suitable processors to be programmed and other electronic circuits are available. For example the way the light sources are controlled during operation changed quickly can be, for example, in several measurement modes with different Angle detection ranges and measuring cycle times depending on requirements can be switched. So a full scan of the whole Area by scanning the measuring beams line by line with relatively long ones Cycle times take place. An alternative is a row or column scan at a certain height and width possible. Finally can individual measuring beams for precise and fast tracking of individual Objects are created. This allows simultaneous operation various functions, such as low-speed following and PreCrash, through coordinated switching between the different Measurement modes of a single sensor take place.

Für die Modus-Umschaltung bzw. Aufmerksamkeitssteuerung kann der erfindungsgemäße Sensor unter anderem wie folgt gesteuert werden:

  • – Zyklisch wiederholter horizontaler Linienscan auf mittlerer Ebene von horizontal -30° bis +30°.
  • – In größeren zeitlichen Intervallen werden auch die höheren und tieferen Ebenen gescannt, um die vertikalen Objektlagen zu bestimmen, ebenso die Lage des Fahrzeugs relativ zur Fahrbahnoberfläche.
  • – Nach Bedarf (Einfluß von Nickwinkel oder Fahrbahnkrümmung) wird für die nächsten Linienscan-Zyklen auf eine tiefere oder höhere Ebene umgeschaltet.
Among other things, the sensor according to the invention can be controlled as follows for mode switching or attention control:
  • - Cyclically repeated horizontal line scan on the middle level from horizontal -30 ° to + 30 °.
  • - In larger time intervals, the higher and lower levels are also scanned to determine the vertical object positions, as is the position of the vehicle relative to the road surface.
  • - If necessary (influence of pitch angle or road curvature), the system switches to a lower or higher level for the next line scan cycles.

Bei dem erfindungsgemäßen Sensor können die Lichtquellen von Leuchtdioden (lichtemittierenden Dioden) oder Laserdioden gebildet sein.In the sensor according to the invention can they Light sources from light emitting diodes (light emitting diodes) or laser diodes be educated.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass vor jeder der Lichtquellen eine Sammellinse angeordnet ist. Grundsätzlich ist es möglich, diese Sammellinse zur Bildung der Lichtstrahlen auszubilden. Häufig wird man jedoch vorziehen, die Sammellinse dazu zu verwenden, um möglichst viel von der jeweiligen Lichtquelle ausgesandtes Licht auf eine gemeinsame Sammellinse zu konzentrieren, die auch als Kombination mehrerer Linsen ausgeführt sein kann.According to an advantageous embodiment, be provided that a collecting lens in front of each of the light sources is arranged. Basically is it possible to form this converging lens to form the light rays. Frequently however, you prefer to use the converging lens to do this as much as possible much light emitted by the respective light source onto one focus common converging lens, also as a combination several lenses can be.

Je nach Anwendung im Einzelnen kann die Querschnittsform des Lichtstrahls von Bedeutung sein. Dazu können bei einer Weiterbildung der Erfindung zur Strahlformung der Lichtstrahlen der einzelnen Lichtquellen Lichtwellenleiter vorgesehen sein.Depending on the application in detail the cross-sectional shape of the light beam may be important. You can do this at a development of the invention for beam shaping the light beams of the individual light sources, optical fibers can be provided.

Werden beispielsweise in zwei zueinander senkrechten Richtungen verschiedene Winkelauflösungen benötigt, kann es vorteilhaft sein, wenn die von den einzelnen Lichtquellen ausgesandten Lichtstrahlen elliptische Querschnitte aufweisen.For example, in two perpendicular to each other Different angular resolutions, it can be advantageous when the light rays emitted by the individual light sources have elliptical cross sections.

Die Erfindung umfasst ferner, dass zum Empfang der von den Objekten reflektierten Strahlen ein optischer Empfänger mit einer Sammellinse und einer lichtempfindlichen Fläche vorgesehen ist. Dabei kann die lichtempfindliche Fläche von einem optoelektrischen Wandler gebildet sein, beispielsweise von einer entsprechend großflächigen PIN-Diode.The invention further includes that an optical one to receive the rays reflected from the objects receiver provided with a converging lens and a light-sensitive surface is. The photosensitive surface can be an optoelectric Converters are formed, for example by a correspondingly large-area PIN diode.

Eine andere Möglichkeit zu einer vorteilhaften Realisierung eines Empfängers besteht darin, dass die lichtempfindliche Fläche von matrixförmig angeordneten optoelektrischen Wandlern gebildet ist. Der Vorteil dieser Anordnung liegt zum einen in der höheren Schaltgeschwindigkeit der kleinen Dioden, was eine höhere Messgenauigkeit und eine radiale Trennfähigkeit bewirkt, und zum anderen in der größeren Winkeltrennschärfe, was sich in der Vermeidung von Übersprechen zwischen den Messstrahlen bemerkbar macht. Es können für die beiden Ausführungsformen der lichtempfindlichen Fläche auch Zwischenlösungen angewandt werden, wie beispielsweise ein Array aus spaltenförmigen PIN-Dioden.Another way to be advantageous Realization of a recipient is that the photosensitive surface is arranged in a matrix optoelectric converters is formed. The advantage of this arrangement lies in the higher one Switching speed of the small diodes, which means higher measuring accuracy and radial separability causes, and on the other hand in the greater angular selectivity what yourself in avoiding crosstalk between the measuring beams. It can be used for the two embodiments the photosensitive surface too workarounds applied, such as an array of columnar PIN diodes.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:Embodiments of the invention are shown in the drawing using several figures and in the description below explained. It shows:

1 eine schematische Darstellung der Anordnung von Lichtquellen in einer Matrix, 1 1 shows a schematic representation of the arrangement of light sources in a matrix,

2 eine schematische Darstellung eines mit zwei erfindungsgemäßen Sensoren versehenen Kraftfahrzeugs, 2 2 shows a schematic representation of a motor vehicle provided with two sensors according to the invention,

3 eine schematische Darstellung eines Querschnitts durch einen Sensor mit jeweils einem Strahlensensor und einem Empfänger und 3 is a schematic representation of a cross section through a sensor, each with a radiation sensor and a receiver and

4 eine andere Ausführungsform eines Empfängers. 4 another embodiment of a receiver.

Beschreibung des Ausführungsbeispielsdescription of the embodiment

1 zeigt zehn Zeilen von Lichtquellen 1 mit jeweils elliptischem Querschnitt. Der mit einem vorgegebenen Objektiv erreichbare vertikale Erfassungswinkel erstreckt sich bei diesem Beispiel zwischen -10° und +12°. Der Abstand der Zeilen voneinander wird mit größerwerdendem vertikalen Erfassungswinkel von 0° ausgehend größer. Damit wird dem Umstand Rechnung getragen, dass im Allgemeinen in der horizontalen Ebene auf Höhe der Sensoreinbauposition eine genauere Winkelauflösung erforderlich ist. 1 shows ten lines of light sources 1 each with an elliptical cross section. The vertical detection angle that can be achieved with a given lens extends in this example between -10 ° and + 12 °. The distance between the lines becomes larger as the vertical detection angle increases from 0 °. This takes into account the fact that a more precise angular resolution is generally required in the horizontal plane at the level of the sensor installation position.

Bei dem Beispiel sind ferner in einem linken Teil der Matrix die Abstände zwischen den Lichtquellen größer gewählt, so dass hier die Winkelauflösung kleiner ist. Dabei sind in diesem Bereich die Lichtquellen mit niedrigem vertikalen Erfassungswinkel gegeneinander versetzt, so dass beispielsweise vertikale Kanten von Objekten trotz des größeren Abstandes mit relativ guter Auflösung erkannt werden können.In the example are also in one left part of the matrix the distances chosen between the light sources larger, so that the angular resolution here is smaller is. The light sources in this area are low vertical detection angle offset from each other, so that for example vertical edges of objects despite the larger distance with relative good resolution can be recognized.

2 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 auf einer Straße 2 mit einem angedeuteten Erfassungsraum, der von zwei im Einzelnen nicht dargestellten Sensoren gebildet wird, die Lichtstrahlen 3 aussenden und Reflektionen von Objekten empfangen. Dabei wurde, wie in 1 dargestellt, bei dem auf der rechten Fahrzeugseite befindlichen Sensor die Winkelauflösung an der linken Seite auf 4° verringert gegenüber 2° während des übrigen horizontalen Erfassungsbereichs und umgekehrt. Diese Maßnahme spart Leuchtdioden, macht sich jedoch auch dadurch vorteilhaft bemerkbar, dass insgesamt eine geringere Zykluszeit bei Beibehaltung der Auflösung in dem wichtigeren Bereich möglich ist. 2 shows a motor vehicle 1 on a street 2 with an indicated detection space, which is formed by two sensors, not shown in detail, the light rays 3 send out and receive reflections of objects. Here, as in 1 shown, with the sensor located on the right-hand side of the vehicle, the angular resolution on the left-hand side reduced to 4 ° compared to 2 ° during the remaining horizontal detection range and vice versa. This measure saves light-emitting diodes, but also makes itself noticeably noticeable in that overall a shorter cycle time is possible while maintaining the resolution in the more important area.

3 zeigt einen erfindungsgemäßen Sensor mit einem Sender 11 und einem Empfänger 12, die jeweils eine Linse 13, 14 aufweisen. Auf einer Leiterplatte 15 des Empfängers sind beispielsweise mit der in 1 dargestellten Verteilung Leuchtdioden 16 angeordnet, die jeweils mit einer Linse 17 versehen sind, welche bewirken, dass ein größtmöglicher Teil des von der Leuchtdiode erzeugten Lichts auf die Linse 13 fällt und somit für den Lichtstrahl genutzt wird. Die Leuchtdioden 16 sind in der Brennebene der Linse 13 angeordnet, so dass das jeweils von einer Leuchtdiode 16 erzeugte Licht ein paralleles Strahlenbündel 18 ergibt. Das von einem nicht dargestellten Objekt reflektierte Strahlenbündel 19 wird bei dem Empfänger 12 des Ausführungsbeispiels nach 3 auf einen Punkt der großflächigen PIN-Diode 20 konzentriert. 3 shows a sensor according to the invention with a transmitter 11 and a receiver 12 each with a lens 13 . 14 exhibit. On a circuit board 15 of the recipient are, for example, with the in 1 distribution LEDs shown 16 arranged, each with a lens 17 are provided, which cause the largest possible part of the light generated by the light-emitting diode to the lens 13 falls and is therefore used for the light beam. The light emitting diodes 16 are in the focal plane of the lens 13 arranged so that each of a light emitting diode 16 generated a parallel light ray beam 18 results. The beam of rays reflected from an object, not shown 19 with the recipient 12 of the embodiment 3 to a point on the large-area PIN diode 20 concentrated.

Eine geeignete elektronische Steuerschaltung 21 dient zur gepulsten sequentiellen Ansteuerung der Leuchtdioden 16, wobei je nach Anwendungsfall verschiedene Modi möglich sind. Die Information, welche Leuchtdioden 16 zu welcher Zeit Licht aussenden, wird einer Auswerteschaltung 22 des Empfängers übergeben, so dass die von der PIN-Diode 20 erzeugten Impulse den von den Leuchtdioden 16 ausgesandten Lichtimpulsen zugeordnet werden können, wobei dann die Laufzeit ermittelt wird. Damit wiederum kann zusammen mit der Richtungsinformation der Lichtstrahlen ein dreidimensionales Abbild der detektierten Szene erstellt werden.A suitable electronic control circuit 21 is used for pulsed sequential control of the LEDs 16 , whereby different modes are possible depending on the application. The information about which LEDs 16 at what time light is emitted is an evaluation circuit 22 passed to the receiver, so that of the PIN diode 20 generated pulses from the LEDs 16 emitted light pulses can be assigned, the transit time then being determined. This in turn can be used to create a three-dimensional image of the detected scene together with the directional information of the light beams.

4 zeigt eine Alternative 23 für den Empfänger 12 ( 3) mit einer Leiterplatte 24, auf welcher eine dem Sender entsprechende Anzahl von PIN-Dioden 25 angeordnet ist, was wie eingangs beschrieben, unter anderem eine Erhöhung der Sicherheit gegen Übersprechen zwischen den einzelnen Lichtstrahlen ermöglicht. Die Auswerteschaltung 26 des Empfängers 23 weist entsprechend viele Eingänge auf. 4 shows an alternative 23 for the recipient 12 ( 3 ) with a printed circuit board 24 on which a number of PIN diodes corresponding to the transmitter 25 is arranged, which, as described at the outset, enables, inter alia, an increase in security against crosstalk between the individual light beams. The evaluation circuit 26 Recipient 23 has a corresponding number of inputs.

Claims (15)

Sensor, bei dem Lichtstrahlen in verschiedene Richtungen ausgesandt, an gegebenenfalls vorhandenen Objekten reflektiert, wieder empfangen und nach Richtung und Laufzeit im Sinne einer dreidimensionalen Abbildung der Objekte ausgewertet werden, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung der Lichtstrahlen Lichtquellen (16) in Form einer zweidimensionalen Matrix angeordnet sind.Sensor in which light beams are emitted in different directions, reflected on any objects that may be present, received again and evaluated in terms of a three-dimensional representation of the objects in terms of direction and propagation time, characterized in that light sources ( 16 ) are arranged in the form of a two-dimensional matrix. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen (16) unterschiedliche Abstände voneinander aufweisen.Sensor according to claim 1, characterized in that the light sources ( 16 ) have different distances from each other. Sensor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen auf spaltenförmigen Baugruppen angeordnet sind.Sensor according to one of claims 1 or 2, characterized in that that the light sources are arranged on columnar assemblies are. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen (16) als einzelne Bauelemente auf einer Leiterplatte (15) montiert sind.Sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the light sources ( 16 ) as individual components on a circuit board ( 15 ) are mounted. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Lichtquellen (16) innerhalb jeweils einer Spalte zick-zack-artig versetzt sind.Sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the individual light sources ( 16 ) are offset in a zigzag fashion within each column. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen (16) unabhängig voneinander ansteuerbar sind.Sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the light sources ( 16 ) can be controlled independently of each other. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen von Leuchtdioden (16) gebildet sind.Sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the light sources of light-emitting diodes ( 16 ) are formed. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen von Laserdioden gebildet sind.Sensor according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the light sources are formed by laser diodes. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor jeder der Lichtquellen (16) eine Sammellinse (17) angeordnet ist.Sensor according to one of the preceding claims, characterized in that before each of the light sources ( 16 ) a converging lens ( 17 ) is arranged. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine gemeinsame Sammellinse (13) vorgesehen ist.Sensor according to one of the preceding claims, characterized in that a common converging lens ( 13 ) is provided. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Strahlformung der Lichtstrahlen der einzelnen Lichtquellen Lichtwellenleiter vorgesehen sind.Sensor according to one of the preceding claims, characterized characterized that for beam shaping the light rays of each Light sources are provided. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die von den einzelnen Lichtquellen (16) ausgesandten Lichtstrahlen elliptische Querschnitte aufweisen.Sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the individual light sources ( 16 ) emitted light beams have elliptical cross sections. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Empfang der von den Objekten reflektierten Strahlen ein optischer Empfänger (12, 23) mit einer Sammellinse (14) und einer lichtempfindlichen Fläche (20, 25) vorgesehen ist.Sensor according to one of the preceding claims, characterized in that for receiving the beams reflected from the objects an optical receiver ( 12 . 23 ) with a converging lens ( 14 ) and a light-sensitive surface ( 20 . 25 ) is provided. Sensor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtempfindliche Fläche von einem optoelektrischen Wandler (20) gebildet ist.Sensor according to claim 13, characterized in that the light-sensitive surface by an optoelectric converter ( 20 ) is formed. Sensor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtempfindliche Fläche von matrixförmig angeordneten optoelektrischen Wandlern (25) gebildet ist.Sensor according to claim 13, characterized in that the light-sensitive surface of matrix-like arranged optoelectric transducers ( 25 ) is formed.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016213344A1 (en) * 2016-07-21 2018-01-25 Robert Bosch Gmbh Optical arrangement for a LiDAR system, LiDAR system and working device
DE102019219512A1 (en) * 2019-12-12 2021-06-17 Volkswagen Aktiengesellschaft Method, computer program and device for operating a lidar system and the associated lidar system

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100412567C (en) * 2006-05-11 2008-08-20 哈尔滨工业大学（威海） Automobile collision-proof one-dimensional scanning lidar system
WO2008065657A2 (en) * 2006-11-28 2008-06-05 Xjet Ltd. Inkjet printing system with movable print heads and methods thereof
JP5169136B2 (en) * 2007-10-22 2013-03-27 株式会社デンソー Laser beam irradiation device
TWI486616B (en) * 2013-08-16 2015-06-01 Sintai Optical Shenzhen Co Ltd Optical system
MX363283B (en) 2014-08-10 2019-03-19 Facebook Inc Structured light for 3d sensing.
US10845466B2 (en) * 2016-12-23 2020-11-24 Cepton Technologies, Inc. Mounting apparatuses for optical components in a scanning lidar system
DE102017202841A1 (en) 2017-02-22 2018-08-23 Robert Bosch Gmbh Method for carrying out an accident prevention measure during operation of a motor vehicle
WO2018223821A1 (en) * 2017-06-07 2018-12-13 上海禾赛光电科技有限公司 Multi-line laser radar
CN113466882A (en) * 2017-07-05 2021-10-01 奥斯特公司 Optical distance measuring device
DE102017116411B4 (en) * 2017-07-20 2022-02-03 Infineon Technologies Ag Electronic control unit, gateway circuit for an electronic airbag control unit, safety system for a vehicle and environmental sensor element
CN107795952B (en) * 2017-10-31 2024-04-02 马瑞利汽车零部件(芜湖)有限公司 Matrix type condensing lens for realizing self-adaptive high beam function
DE102019117312A1 (en) * 2019-06-27 2020-12-31 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Determining a pitch angle position of an active optical sensor system
WO2021134774A1 (en) * 2020-01-03 2021-07-08 深圳市速腾聚创科技有限公司 Laser radar and automobile therewith

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3839513A1 (en) * 1988-11-23 1990-05-31 Messerschmitt Boelkow Blohm IMAGE SENSOR
EP0706667A1 (en) * 1993-07-02 1996-04-17 Gec-Marconi Avionics (Holdings) Limited Road vehicle cruise control system
US6618123B2 (en) * 2000-10-20 2003-09-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Range-finder, three-dimensional measuring method and light source apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016213344A1 (en) * 2016-07-21 2018-01-25 Robert Bosch Gmbh Optical arrangement for a LiDAR system, LiDAR system and working device
DE102019219512A1 (en) * 2019-12-12 2021-06-17 Volkswagen Aktiengesellschaft Method, computer program and device for operating a lidar system and the associated lidar system

Also Published As

Publication number Publication date
WO2004036248A2 (en) 2004-04-29
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